Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M và vuông góc với mặt phẳng α.. Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M vuông góc với đường thẳng d và song song với mặt phẳng α.. V
Trang 1III Khoảng cách:
1 Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng ∆:
∆ đi qua điểm M và có vectơ chỉ phương a0 ∆
IV Các dạng toán thường gặp:
1 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua hai điểm phân biệt A B,
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là AB
2 Đường thẳng ∆ đi qua điểm M và song song với d
Cách giải:
Trong trường hợp đặc biệt:
Trang 2• Nếu ∆ song song hoặc trùng bới trục Ox thì ∆ có vectơ chỉ phương là
Các trường hợp khác thì ∆ có vectơ chỉ phương là a ∆ =a d
, với ad là vectơ chỉ phương của d
3 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M và vuông góc với mặt phẳng ( )α
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a ∆ =nα
d d (hai đường thẳng không cùng phương)
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = a a 1, 2
, với a a 1, 2 lần lượt là vectơ chỉ phương của d d 1, 2
5 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M vuông góc với đường thẳng d và song song với mặt phẳng ( )α
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = a n d, α
, với ad là vectơ chỉ phương của d, nα
là vectơ pháp tuyến của ( )α
6 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và song song với hai mặt phẳng
7 Viết phương trình đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng ( )α và ( )β
Cách giải:
• Lấy một điểm bất kì trên ∆, bằng cách cho một ẩn bằng một số tùy ý
• Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = n n α, β
, với ,n nα β
lần lượt là vectơ pháp tuyến của ( ) ( )α , β
8 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và cắt hai đường thẳng
d d A d A d∉ ∉
Cách giải: Xác định vectơ chỉ phương của ∆ là a∆ = n n 1, 2
, với n n 1, 2 lần lượt là vectơ pháp tuyến của mp A d mp A d( , 1), ( , 2)
9 Viết phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng ( )α và cắt hai đường thẳng
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua A B,
11 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A, vuông góc với d và cắt 1 d2, với
2
A d∉
Cách giải:
Trang 3• Xác định B= ∆ ∩d2
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua ,A B
12 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A , cắt đường thẳng d và song song với
mặt phẳng ( )α
Cách giải:
• Xác định B= ∆ ∩d
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua ,A B
13 Viết phương trình đường thẳng ∆ nằm trong mặt phẳng ( )α cắt và vuông góc đường thẳng d
là vectơ pháp tuyến của ( )α
14 Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua giao điểm A của đường thẳng d và mặt phẳng
( )α , nằm trong ( )α và vuông góc đường thẳng d(ở đây dkhông vuông góc với ( )α )
là vectơ pháp tuyến của ( )α
15 Viết phương trình đường thẳng ∆ là đường vuông góc chung của hai đường thẳng chéo nhau d d 1, 2
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua hai điểm A B,
16 Viết phương trình đường thẳng ∆ song song với đường thẳng d và cắt cả hai đường thẳng
• Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A và có vectơ chỉ phương a d =nα
18 Viết phương trình ∆ là hình chiếu vuông góc của d lên mặt phẳng ( )α
Cách giải : Xác định H ∈ ∆ sao cho AH a⊥ d
,với ad là vectơ chỉ phương của d
• Viết phương trình mặt phẳng ( )β chứa d và vuông góc với mặt phẳng ( )α
• Viết phương trình đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng ( )α và ( )β
19 Viết phương trình ∆ là hình chiếu song song của d lên mặt phẳng ( )α theo phương '
d
Trang 4Cách giải :
• Viết phương trình mặt phẳng ( )β chứa d và có thêm một véc tơ chỉ phương ud'
• Viết phương trình đường thẳng ∆ là giao tuyến của hai mặt phẳng ( )α và ( )β
B KỸ NĂNG CƠ BẢN
1 Học sinh xác định được vectơ chỉ phương và điểm nào đó thuộc đường thẳng khi cho trước
phương trình
2 Học sinh biết cách chuyển từ phương trình tham số qua phương trình chính tắc và ngược lại
3 Học sinh lập được phương trình chính tắc và phương trình tham số
4 Học sinh tìm được hình chiếu, điểm đối xứng
(I) d đi qua A(2 ;3 ;1) và có véctơ chỉ phương a(2;2;3)
(II) d’ đi qua A’ (0;-3;-11) và có véctơ chỉ phương a' 2;2;9( )
(III) a và a' không cùng phương nên d không song song với d’
(IV) Vì a a ; ' AA' 0=
nên d và d’ đồng phẳng và chúng cắt nhau
Dựa vào các phát biểu trên, ta kết luận:
A. Các phát biểu (I), (III) đúng, các phát biểu (II), (IV) sai
B Các phát biểu (I), (II) đúng, các phát biểu (III), (IV) sai
C Các phát biểu (I) đúng, các phát biểu (II), (III), (IV) sai
D Các phát biểu (IV) sai, các phát biểu còn lại đúng
Câu 2 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng d có phương trình tham số
23
Trang 5Câu 5 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng
Đường thẳng d đi qua
điểm M và có vectơ chỉ phương ad có tọa độ là:
A M(−2;2;1 ,) ad =(1;3;1 )
B M(1;2;1 ,) a = −d ( 2;3;1 )
C M(2; 2; 1 ,− − ) ad =(1;3;1 )
D M(1;2;1 ,) a =d (2; 3;1 − )
Câu 6 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là phương trình tham số của
đường thẳng d qua điểm M −( 2;3;1) và có vectơ chỉ phương a = (1; 2;2− )
Câu 7 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là phương trình chính tắc ∆ của
đường thẳng đi qua hai điểm A −(1; 2;5)và B(3;1;1)?
Câu 8 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho tam giác ABC có A(−1;3;2 , 2;0;5 , 0; 2;1) (B ) (C − )
Phương trình đường trung tuyến AM của tam giác ABC là
Câu 9 Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác , ABC với A(1;4; 1 , 2;4;3 , 2;2; 1− ) (B ) (C − )
Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm A và song song với BC là
y y
x y
x y
Trang 6Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng : 2 1 3
− Phương trình tham số của đường thẳng ∆ đi qua điểm M(1;3; 4− và song song với ) d là
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho mặt phẳng ( )P : 2x y z− + − = Phương trình chính tắc của 3 0
của đường thẳng ∆ đi qua điểm M −( 2;1;1) và vuông góc với ( )P là
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( )α :x−2y+2z− = Phương trình tham số của 3 0
đường thẳng d đi qua A(2;1; 5− và vuông góc với ) ( )α là
với mặt phẳng (Oxz là )
A
2
1 3
trình d đi qua trọng tâm của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC là )
A.
2
1 2 2
(ĐH D2007) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;4;2) và B −( 1;2;4) Phương trình
d đi qua trọng tâm của ∆OAB và vuông góc với mặt phẳng (OAB là )
Đường thẳng d đi qua điểm B và vuông góc với mặt phẳng (ABC Phương trình nào sau đây )
không phải là phương trình của đường thẳng d
Trang 7Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M(2;1; 5 ,− ) đồng thời
vuông góc với hai vectơ a = (1;0;1)và b = (4;1; 1− )
( )β : 3x−5y−2 1 0z− = Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M(1;3; 1− , song song với )
hai mặt phẳng ( ) ( )α β, là
A
1 14
3 8 1
d đi qua điểm A − − , song song với hai mặt phẳng (2; 3; 1) ( ) ( )α , Oyz là
A
2
3 1
Trang 8Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi d là giao tuyến của hai mặt phẳng ( )α :x−3y z+ = và 0
( )β :x y z+ − + = = Phương trình tham số của đường thẳng 4 0 0 d là
A
2
( )α :x−2y z− + = và 1 0 ( )β : 2x+2y−3z − = Phương trình đường thẳng d đi qua điểm 4 0(1; 1;0)
M − và song song với đường thẳng ∆ là
thẳng ∆ đi qua điểm A −( 2;1; 3 ,− ) song song với ( )P và vuông góc với trục tung là
S x− + y+ + z− = Phương trình đường thẳng d đi qua tâm của mặt cầu ( )S , song song với ( )α : 2x+2y z− − = và vuông 4 0
Trang 9Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng
x y
Hình chiếu song song của d lên
mặt phẳng (Oxz)theo phương : 1 6 2
− và mặt phẳng ( )P x: +2y z− + =3 4 0 Phương trình tham số của đường thẳng d nằm trong ( )P , cắt
và vuông góc đường thẳng ∆ là:
A
1 3
2 3 1
Trang 10A
2
3 3
Trang 11Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz Viết phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm A −( 2;2;1) cắt trục
tung tại B sao cho OB=2 OA
A
2
1 2 2
Trang 12S x− + y+ + +z = và A −(1; 2;1) Đường thẳng ∆ cắt d và ( )S lần lượt tại
M và N sao cho A là trung điểm của đoạn thẳng MN Phương trình đường thẳng ∆ là
A − B − Trong các đường thẳng đi qua A và song song với ( )P , đường thẳng
mà khoảng cách từ B đến đường thẳng đó là nhỏ nhất có phương trình là
− , mặt phẳng
( )P x y z: + + + =2 0 Gọi M là giao điểm của d và ( )P Gọi ∆ là đường thẳng nằm trong
( )P vuông góc với d và cách M một khoảng bằng 42 Phương trình đường thẳng ∆ là
Trang 13và mặt phẳng ( )P x y: + −2z+ =3 0 Gọi ∆ là đường thẳng song song với ( )P và cắt d d1, 2
lần lượt tại hai điểm ,A B sao cho AB = 29 Phương trình tham số của đường thẳng ∆ là
A ∆:
3 42
Trang 14( )P x y z: − + − =5 0, đồng thời tạo với : 2
∆ = = một góc 450 Phương trình đường thẳng d là
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, gọi d đi qua điểm A −(1; 1;2), song song với
( )P : 2x y z− − + =3 0, đồng thời tạo với đường thẳng : 1 1
− một góc lớn nhất Phương trình đường thẳng d là
d + = − = + Gọi ∆ là đường thẳng cắt d d d1, ,2 3 lần lượt tại các điểm , ,A B C sao
cho AB BC= Phương trình đường thẳng ∆ là
Trang 15D ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
(V) d đi qua A(2 ;3 ;1) và có véctơ chỉ phương a(2;2;3)
(VI) d’ đi qua A’ (0;-3;-11) và có véctơ chỉ phương a' 2;2;9( )
(VII) a và a' không cùng phương nên d không song song với d’
(VIII) Vì a a ; ' AA' 0=
nên d và d’ đồng phẳng và chúng cắt nhau
Dựa vào các phát biểu trên, ta kết luận:
A. Các phát biểu (I), (III) đúng, các phát biểu (II), (IV) sai
B Các phát biểu (I), (II) đúng, các phát biểu (III), (IV) sai
C Các phát biểu (I) đúng, các phát biểu (II), (III), (IV) sai
D Các phát biểu (IV) sai, các phát biểu còn lại đúng
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng d có phương trình tham số
23
d đi qua điểm A(2;0; 1− và có vectơ chỉ phương ) a =d (1; 3;5− )
Vậy phương trình chính tắc của d là 2 1
x− = y+ = z
− Phương trình tham số của đường thẳng ∆ là?
Trang 16∆ đi qua điểm A −(3; 1;0) và có vectơ chỉ phương a∆ =(2; 3;1− )
Vậy phương trình tham số của ∆ là
d đi qua điểm M −( 2;1;3) và có vectơ chỉ phương a =d (2; 1;3− )
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng
Đường thẳng d đi qua điểm M
và có vectơ chỉ phương ad có tọa độ là:
d đi qua M −( 2;2;1) và có vectơ chỉ phương a =d (1;3;1)
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào sau đây là phương trình tham số của đường
thẳng d qua điểm M −( 2;3;1) và có vectơ chỉ phương a = (1; 2;2− )
Trang 17Phương trình tham số của đường thẳng d qua điểm M −( 2;3;1) và có vectơ chỉ phương
thẳng đi qua hai điểm A −(1; 2;5)và B(3;1;1)?
∆đi qua hai điểmAvà B nên có vectơ chỉ phương AB =(2;3; 4− )
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 1 2 5
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho tam giác ABC có A(−1;3;2 , 2;0;5 , 0; 2;1) (B ) (C − ) Phương
trình đường trung tuyến AM của tam giác ABC là
AM đi qua điểm A −( 1;3;2) và có vectơ chỉ phương AM =(2; 4;1− )
Vậy phương trình chính tắc của AM là 1 3 2
x+ = y− = z−
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho tam giác , ABC với A(1;4; 1 , 2;4;3 , 2;2; 1− ) (B ) (C − Phương )
trình tham số của đường thẳng đi qua điểm A và song song với BC là
Vì d song song với BC nên d có vectơ chỉ phương a = d ( 0;1;2 )
d qua A(1;4; 1− và có vectơ chỉ phương ) ad
Vậy phương trình tham số của d là
14
song song với trục hoành là
A
1
3 4
y y
x y
x y
Trang 18Hướng dẫn giải
Gọi d là đường thẳng cẩn tìm
Vì d song song với trục hoành nên d có vectơ chỉ phương a d = =i (1;0;0)
d đi qua M(1;3;4) và có vectơ chỉ phương ad
Vậy phương trình tham số của d là
134
y y
1 2:
Vì ∆ song song với d nên ∆ có vectơ chỉ phương a ∆ =a d = −( 2;1;2)
∆ đi qua điểm A(3;1; 1− và có vectơ chỉ phương ) a∆ = −( 2;1;2)
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 3 1 1
x− = y− = z+
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz,cho đường thẳng : 2 1 3
− Phương trình tham số của đường thẳng ∆ đi qua điểm M(1;3; 4− và song song với ) d là
Vì ∆ song song với d nên ∆ có vectơ chỉ phương a ∆ =a d =(2; 1;3− )
∆ đi qua điểm M(1;3; 4− và có vectơ chỉ phương a∆)
Vậy phương trình tham số của ∆ là
1 23
của đường thẳng ∆ đi qua điểm M −( 2;1;1) và vuông góc với ( )P là
Trang 19∆ đi qua điểm M −( 2;1;1) và có vectơ chỉ phương a∆
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 2 1 1
x+ = y− = z−
−Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( )α :x−2y+2z− = Phương trình tham số của 3 0
đường thẳng d đi qua A(2;1; 5− và vuông góc với ) ( )α là
Vì d vuông góc với ( )α nên d có vectơ chỉ phương a d =nα =(1; 2;2− )
d đi qua A(2;1; 5− và có vectơ chỉ phương ) a =d (1; 2;2− )
Vậy phương trình tham số của d là
với mặt phẳng (Oxz là )
A
2
1 3
(Oxz) có vectơ pháp tuyến j =(0;1;0)
Vì ∆ vuông góc với (Oxz) nên ∆ có vectơ chỉ phương a ∆ = =j (0;1;0)
∆ đi qua điểm A −(2; 1;3) và có vectơ chỉ phương a∆
Vậy phương trình tham số của ∆ là
213
trình d đi qua trọng tâm của tam giác ABC và vuông góc với mặt phẳng (ABC là )
A.
2
1 2 2
Gọi Glà trọng tâm ∆ABC, ta có G(2; 1;0− )
Gọi ad là vectơ chỉ phương của d
2; 2;32; 4;3
Trang 20d đi qua G(2; 1;0− ) và có vectơ chỉ phương là a =d (1; 2; 2− − )
Vậy phương trình tham số của d là
2
1 22
(ĐH D2007) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1;4;2) và B −( 1;2;4) Phương trình
d đi qua trọng tâm của ∆OAB và vuông góc với mặt phẳng (OAB là )
Đường thẳng d đi qua điểm B và vuông góc với mặt phẳng (ABC Phương trình nào sau đây )
không phải là phương trình của đường thẳng d
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình đường thẳng ∆ đi qua điểm M(2;1; 5 ,− ) đồng thời
vuông góc với hai vectơ a = (1;0;1)và b = (4;1; 1− )
∆ đi qua điểm M(2;1; 5 ,− ) và có vectơ chỉ phương a∆ =a b , = −( 1;5;1)
Vậy phương trình chính tắc của ∆ là 2 1 5
x− = y− = z+
−
Trang 21(ĐH B2013) Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm A(1; 1;1 , 1;2;3− ) (B − ) và đường thẳng
Trang 22( )β : 3x−5y−2 1 0z− = Phương trình đường thẳng d đi qua điểm M(1;3; 1− , song song với )
hai mặt phẳng ( ) ( )α β, là
A
1 14
3 8 1
d đi qua điểm M(1;3; 1− và có vectơ chỉ phương là ) ad =n n α, β=(14;8;1)
Vậy phương của d là
1 14
3 81
d đi qua điểm A − − , song song với hai mặt phẳng (2; 3; 1) ( ) ( )α , Oyz là
A
2
3 1
(Oyz có vectơ pháp tuyến ) i =(1;0;0)
d đi qua điểm A − − và có vectơ chỉ phương là (2; 3; 1) ad =n i α, =(0;2;1)
Vậy phương của d là
2
3 21
( )β :x y z+ − + = = Phương trình tham số của đường thẳng 4 0 0 d là
A
2
Trang 23Vậy phương trình tham số của d là
d đi qua điểm M −( 2;0;2) và có vectơ chỉ phương là ad
Vậy phương trình tham số của d là
( )α :x−2y z− + = và 1 0 ( )β : 2x+2y−3z− = Phương trình đường thẳng 4 0 d đi qua điểm (1; 1;0)
M − và song song với đường thẳng ∆ là
d đi qua điểm M −(1; 1;0) và có vectơ chỉ phương là ad =n n α, β=(8;1;6)
Vậy phương trình của d là 1 1
∆ đi qua điểm A − −(2; 1; 3 ,) và có vectơ chỉ phương là a∆ =k a , d= −( 1;2;0)
Vậy phương của ∆ là
2
1 23
Trang 24Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng ( )P : 2x−3y+5z− = Phương trình đường 4 0
thẳng ∆ đi qua điểm A −( 2;1; 3 ,− ) song song với ( )P và vuông góc với trục tung là
∆ đi qua điểm A −( 2;1; 3 ,− ) và có vectơ chỉ phương là a∆ = j n, P=(5;0; 2− )
Vậy phương của ∆ là
2 51
S x− + y+ + z− = Phương trình đường thẳng d đi qua tâm của mặt cầu ( )S , song song với ( )α : 2x+2y z− − = và vuông 4 0
d đi qua điểm I −(1; 2;3) và có vectơ chỉ phương là ad =a n ∆, α= −( 1;5;8)
Vậy phương của d là